A New Interconnecting Layer of Metal Oxide/Dipole Layer/Metal Oxide for Efficient Tandem Organic Solar Cells

Advanced Energy Materials

Volumn 5, Issue 17, 2015, Pages

  Lu, Shunmian ^a   Guan, Xing ^b   Li, Xinchen ^a   Sha, Wei E I ^a   Xie, Fengxian ^a   Liu, Hongchao ^c   Wang, Jiannong ^c   Huang, Fei ^b   Choy, Wallace C H ^a  

^a UNIVERSITY OF HONG KONG   (Hong Kong)

^b SOUTH CHINA UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (China)

^c HONG KONG UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY   (Hong Kong)

Author keywords

dipole layer; interconnecting layer; organic solar cell; tandem solar cell

Indexed keywords

CONJUGATED POLYMERS; EFFICIENCY; METALS; MOLYBDENUM OXIDE; OPEN CIRCUIT VOLTAGE; OXIDE MINERALS; THERMIONIC EMISSION; THIOPHENE; TITANIUM DIOXIDE;

DIPOLE LAYER; ELECTRON TRANSPORTING LAYER; HOLE TRANSPORTING LAYERS; INTER-CONNECTING LAYERS; OPERATION TEMPERATURE; POWER CONVERSION EFFICIENCIES; QUANTUM TUNNELING EFFECTS; TANDEM SOLAR CELLS;

ORGANIC SOLAR CELLS;

EID: 84941172942     PISSN: 16146832     EISSN: 16146840     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/aenm.201500631     Document Type: Article

References (75)

1. a) K. M. Coakley, M. D. McGehee, Chem. Mater. 2004, 16, 4533;
2. b) C. J. Brabec, N. S. Sariciftci, J. C. Hummelen, Adv. Funct. Mater. 2001, 11, 15;
3. c) B. Kippelen, J.-L. Bredas, Energy Environ. Sci. 2009, 2, 251;
4. d) C. J. Brabec, S. Gowrisanker, J. J. M. Halls, D. Laird, S. Jia, S. P. Williams, Adv. Mater. 2010, 22, 3839.
5. a) X. Li, W. C. H. Choy, L. Huo, F. Xie, W. E. I. Sha, B. Ding, X. Guo, Y. Li, J. Hou, J. You, Y. Yang, Adv. Mater. 2012, 24, 3046;
6. b) X. Li, W. C. H. Choy, H. Lu, W. E. I. Sha, A. H. P. Ho, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 2728;
7. c) X. Yang, C.-C. Chueh, C.-Z. Li, H.-L. Yip, P. Yin, H. Chen, W.-C. Chen, A. K. Y. Jen, Adv. Energy Mater. 2013, 3, 666.
8. a) J. Y. Kim, S. H. Kim, H. H. Lee, K. Lee, W. Ma, X. Gong, A. J. Heeger, Adv. Mater. 2006, 18, 572;
9. b) J. Gilot, I. Barbu, M. M. Wienk, R. A. Janssen, Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 113520.
10. Y. Liu, J. Zhao, Z. Li, C. Mu, W. Ma, H. Hu, K. Jiang, H. Lin, H. Ade, H. Yan, Nat. Commun. 2014, 5, 5293.
11. a) R. Steim, F. R. Kogler, C. J. Brabec, J. Mater. Chem. 2010, 20, 2499;
12. b) V. Shrotriya, G. Li, Y. Yao, C.-W. Chu, Y. Yang, Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 073508;
13. c) Z. A. Tan, S. Li, F. Wang, D. Qian, J. Lin, J. Hou, Y. Li, Sci. Rep. 2014, 4, 4691.
14. d) W. Zhao, L. Ye, S. Zhang, B. Fan, M. Sun, J. Hou, Sci. Rep. 2014, 4, 6570.
15. e) K. Zhang, C. Zhong, S. Liu, C. Mu, Z. Li, H. Yan, F. Huang, Y. Cao, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 10429;
16. f) S.-W. Liu, C.-C. Lee, C.-F. Lin, J.-C. Huang, C.-T. Chen, J.-H. Lee, J. Mater. Chem. 2010, 20, 7800.
17. a) H. Zhou, L. Yang, W. You, Macromolecules 2012, 45, 607;
18. b) Y. Y. Liang, Z. Xu, J. B. Xia, S. T. Tsai, Y. Wu, G. Li, C. Ray, L. P. Yu, Adv. Mater. 2010, 22, E135;
19. c) X. Liu, Y. Sun, B. B. Y. Hsu, A. Lorbach, L. Qi, A. J. Heeger, G. C. Bazan, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 5697;
20. d) J.-H. Kim, S. A. Shin, J. B. Park, C. E. Song, W. S. Shin, H. Yang, Y. Li, D.-H. Hwang, Macromolecules 2014, 47, 1613;
21. e) C. Cui, W.-Y. Wong, Y. Li, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2276;
22. f) Y. Lin, L. Ma, Y. Li, Y. Liu, D. Zhu, X. Zhan, Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1300626
23. g) Y. Lin, J. Wang, S. Dai, Y. Li, D. Zhu, X. Zhan, Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1400420
24. h) C. Mu, P. Liu, W. Ma, K. Jiang, J. Zhao, K. Zhang, Z. Chen, Z. Wei, Y. Yi, J. Wang, S. Yang, F. Huang, A. Facchetti, H. Ade, H. Yan, Adv. Mater. 2014, 26, 7224;
25. i) H.-Y. Chen, J. Golder, S.-C. Yeh, C.-W. Lin, C.-T. Chen, C.-T. Chen, RSC Adv. 2015, 5, 3381;
26. j) H. Bai, P. Cheng, Y. Wang, L. Ma, Y. Li, D. Zhu, X. Zhan, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 778;
27. k) T. Y. Chu, J. Lu, S. Beaupré, Y. Zhang, J. R. Pouliot, J. Zhou, A. Najari, M. Leclerc, Y. Tao, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 2345;
28. l) T.-Y. Chu, J. Lu, S. Beaupré, Y. Zhang, J.-R. Pouliot, S. Wakim, J. Zhou, M. Leclerc, Z. Li, J. Ding, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 4250.
29. a) J. You, L. Dou, Z. Hong, G. Li, Y. Yang, Prog. Polym. Sci. 2013, 38, 1909;
30. b) J. Jo, J. R. Pouliot, D. Wynands, S. D. Collins, J. Y. Kim, T. L. Nguyen, H. Y. Woo, Y. Sun, M. Leclerc, A. J. Heeger, Adv. Mater. 2013, 25, 4783;
31. c) S. Kouijzer, S. Esiner, C. H. Frijters, M. Turbiez, M. M. Wienk, R. A. Janssen, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 945.
32. a) G. Dennler, M. C. Scharber, T. Ameri, P. Denk, K. Forberich, C. Waldauf, C. J. Brabec, Adv. Mater. 2008, 20, 579;
33. b) N. Li, D. Baran, K. Forberich, F. Machui, T. Ameri, M. Turbiez, M. Carrasco-Orozco, M. Drees, A. Facchetti, F. C. Krebs, C. J. Brabec, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 3407.
34. a) J. Yang, R. Zhu, Z. Hong, Y. He, A. Kumar, Y. Li, Y. Yang, Adv. Mater. 2011, 23, 3465;
35. b) J. WonáShim, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 9827;
36. c) V. S. Gevaerts, A. Furlan, M. M. Wienk, M. Turbiez, R. A. Janssen, Adv. Mater. 2012, 24, 2130;
37. d) J. You, L. Dou, K. Yoshimura, T. Kato, K. Ohya, T. Moriarty, K. Emery, C.-C. Chen, J. Gao, G. Li, Nat. Commun. 2013, 4, 1446;
38. e) S. K. Hau, H.-L. Yip, K.-S. Chen, J. Zou, A. K.-Y. Jen, Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 253307.
39. a) A. Yakimov, S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett. 2002, 80, 1667;
40. b) S. Sista, Z. Hong, L.-M. Chen, Y. Yang, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 1606;
41. c) H.-S. Shim, J.-H. Chang, S.-J. Yoo, C.-I. Wu, J.-J. Kim, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 5450;
42. d) R. Timmreck, S. Olthof, K. Leo, M. K. Riede, J. Appl. Phys. 2010, 108, 033108.
43. a) D. Zhang, W. C. Choy, F.-X. Xie, X. Li, Org. Electron. 2012, 13, 2042;
44. b) F. Xie, S.-J. Cherng, S. Lu, Y.-H. Chang, W. E. I. Sha, S.-P. Feng, C.-M. Chen, W. C. H. Choy, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 5367.
45. J. Gilot, I. Barbu, M. M. Wienk, R. A. J. Janssen, Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 113520.
46. Z. He, C. Zhong, S. Su, M. Xu, H. Wu, Y. Cao, Nat. Photonics 2012, 6, 591.
47. Y. Zhou, C. Fuentes-Hernandez, J. Shim, J. Meyer, A. J. Giordano, H. Li, P. Winget, T. Papadopoulos, H. Cheun, J. Kim, Science 2012, 336, 327.
48. a) C.-P. Chen, Y.-D. Chen, S.-C. Chuang, Adv. Mater. 2011, 23, 3859;
49. b) F. Xie, W. C. H. Choy, C. Wang, X. Li, S. Zhang, J. Hou, Adv. Mater. 2013, 25, 2051;
50. c) K. Zilberberg, S. Trost, H. Schmidt, T. Riedl, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 377;
51. d) X. Li, F. Xie, S. Zhang, J. Hou, W. C. H. Choy, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 7348.
52. a) S. R. Hammond, J. Meyer, N. E. Widjonarko, P. F. Ndione, A. K. Sigdel, A. Garcia, A. Miedaner, M. T. Lloyd, A. Kahn, D. S. Ginley, J. J. Berry, D. C. Olson, J. Mater. Chem. 2012, 22, 3249;
53. b) X. Li, W. C. H. Choy, F. Xie, S. Zhang, J. Hou, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 6614;
54. c) Y.-J. Lee, J. Yi, G. F. Gao, H. Koerner, K. Park, J. Wang, K. Luo, R. A. Vaia, J. W. P. Hsu, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 1193;
55. d) S. Murase, Y. Yang, Adv. Mater. 2012, 24, 2459.
56. a) J. R. Manders, S. W. Tsang, M. J. Hartel, T. H. Lai, S. Chen, C. M. Amb, J. R. Reynolds, F. So, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 2993;
57. b) A. Garcia, G. C. Welch, E. L. Ratcliff, D. S. Ginley, G. C. Bazan, D. C. Olson, Adv. Mater. 2012, 24, 5368;
58. c) K. H. Kim, C. Takahashi, T. Okubo, Y. Abe, M. Kawamura, Appl. Surf. Sci. 2012, 258, 7809;
59. d) Z. Huang, G. Natu, Z. Ji, M. He, M. Yu, Y. Wu, J. Phys. Chem. C 2012, 116, 26239.
60. L. Groenendaal, F. Jonas, D. Freitag, H. Pielartzik, J. R. Reynolds, Adv. Mater. 2000, 12, 481.
61. a) J. Y. Kim, K. Lee, N. E. Coates, D. Moses, T.-Q. Nguyen, M. Dante, A. J. Heeger, Science 2007, 317, 222;
62. b) C.-Y. Chang, L. Zuo, H.-L. Yip, Y. Li, C.-Z. Li, C.-S. Hsu, Y.-J. Cheng, H. Chen, A. K. Y. Jen, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 5084;
63. c) C.-Y. Chang, L. Zuo, H.-L. Yip, C.-Z. Li, Y. Li, C.-S. Hsu, Y.-J. Cheng, H. Chen, A. K. Y. Jen, Adv. Energy Mater. 2014, 4, n/a.
64. a) N. Li, T. Stubhan, D. Baran, J. Min, H. Wang, T. Ameri, C. J. Brabec, Adv. Energy Mater. 2013, 3, 301;
65. b) S. Sista, M. H. Park, Z. Hong, Y. Wu, J. Hou, W. L. Kwan, G. Li, Y. Yang, Adv. Mater. 2010, 22, 380.
66. a) X. Guo, F. Liu, B. Meng, Z. Xie, L. Wang, Org. Electron. 2010, 11, 1230;
67. b) C. H. Chou, W. L. Kwan, Z. Hong, L. M. Chen, Y. Yang, Adv. Mater. 2011, 23, 1282;
68. c) S. Olthof, R. Timmreck, M. Riede, K. Leo, Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 113302.
69. G. V. Jensen, M. Bremholm, N. Lock, G. R. Deen, T. R. Jensen, B. B. Iversen, M. Niederberger, J. S. Pedersen, H. Birkedal, Chem. Mater. 2010, 22, 6044.
70. X. Guan, K. Zhang, F. Huang, G. C. Bazan, Y. Cao, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 2846.
71. a) S. Zhong, R. Wang, H. Ying Mao, Z. He, H. Wu, W. Chen, Y. Cao, J. Appl. Phys. 2013, 114, 113709;
72. b) H. Kang, S. Hong, J. Lee, K. Lee, Adv. Mater. 2012, 24, 3005;
73. c) M. Jin Tan, S. Zhong, R. Wang, Z. Zhang, V. Chellappan, W. Chen, Appl. Phys. Lett. 2013, 103, 063303.
74. a) J. You, C. C. Chen, Z. Hong, K. Yoshimura, K. Ohya, R. Xu, S. Ye, J. Gao, G. Li, Y. Yang, Adv. Mater. 2013, 25, 3973;
75. b) Y. Liu, C.-C. Chen, Z. Hong, J. Gao, Y. M. Yang, H. Zhou, L. Dou, G. Li, Y. Yang, Sci. Rep. 2013, 3, 3356.